西安电子科技大学：《移动通信系统》课程教学课件（讲稿）第六讲 无线抗干扰和抗衰落技术

第六讲无线抗衰落 和抗干扰技术

第六讲 无线抗衰落 和抗干扰技术

内容 C8 冬无线交织技术 冬信道均衡技术 Mobile Communication Theory 2

2 内容 无线交织技术 信道均衡技术 Mobile Communication Theory

交织技术 A 输入 X 交织 突发 去交织 W 输出 编码器 存储器 信道 存储器 译码器 独立无记忆信道 冬原理： ■在无线通信中由于发生深衰落或遇到突发干扰，误码的分布就不是 平稳、纯随机的，而是同时存在随机错误和突发错误。采用交织可 以减少突发误码的影响。 交织是一种信道改造技术，它通过信号设计将一个原来属于突发错 误的有记忆信道改造成基本上是独立差错的随机无记忆信道。 ”分类：分组交织、卷积交织。 Mobile Communication Theory

3 交织技术  原理：  在无线通信中由于发生深衰落或遇到突发干扰，误码的分布就不是 平稳、纯随机的，而是同时存在随机错误和突发错误。采用交织可 以减少突发误码的影响。  交织是一种信道改造技术，它通过信号设计将一个原来属于突发错 误的有记忆信道改造成基本上是独立差错的随机无记忆信道。  分类：分组交织、卷积交织。 Mobile Communication Theory

交织技术 必例子： ■输入数据经过信道编码后为：X1=（x1,x2,x3,…,x25); ■发送端的交织存储器A是按列写入按行读出，即 X X1 X16 X21 写入顺序 X2 X7 X12 X17 X22 X3 Xg X13 X18 X23 XA Xg X14 X19 X24 X10 X15 X20 X25 读出顺序 ■发送端交织器的输出为：X2=(x1,X6,X1,X16,…,X25) Mobile Communication Theory 4

4  例子：  输入数据经过信道编码后为： ；  发送端的交织存储器A1是按列写入按行读出，即  发送端交织器的输出为： ； 交织技术 Mobile Communication Theory 1 6 11 16 21 2 7 12 17 22 3 8 13 18 23 4 9 14 19 24 5 10 15 20 25 xxx x x xxx x x xxx x x xxx x x xx x x x       读出顺序 写入顺序 ( ) 1 1 2 3 25 X = xxx x ,,,,  ( ) 2 1 6 11 16 25 X = xxx x x ,, , ,, 

交织技术 ■假设信道受到两个突发干扰，接收端的输入信号为： X3=（,元6,1,16，元21X2,…,元g,元3，元18，元23,4，)，…，X25) ·接收端的交织存储器A是按行写入按列读出，即 写入顺序 无 6 无6 X2 X7 X12 X17 X22 X3 xg x13 X18 X24 读出顺序 X14 X19 X10X15 X20 X25」 ■接收端交织器的输出为： X4=（元，x2,X3,元4，X5,元6，X7,元8，元9，X10,11,12? X13,X14,X15,元16，X17,X1819,X20,X21,X22,X233X24,X25) Mobile Communication Theory

5  假设信道受到两个突发干扰，接收端的输入信号为：  接收端的交织存储器A2是按行写入按列读出，即  接收端交织器的输出为： 交织技术 Mobile Communication Theory 8 13 18 2 2 7 12 17 22 3 14 19 24 5 10 15 20 2 1 6 11 16 2 3 4 1 5 9 xx x x x x xxx x x xx x x x xxx x x x x xx               写入顺序 读出顺序 X3 = ( xxx x x     1 6 11 ,, , , ,,,, , , ,,,, 16 21 x x 2  x xx 8 13 1 xxx   8 23 4 9  25 ) ( ) 4 23 5 7 1 6 11 16 10 12 14 15 17 19 20 2 4 8 9 13 18 1 22 24 25 23 ,,,,,,,,, , , , ,,,,,,,,,,,, x x xx x x xx x x x x xx x xx x xx x x x x x X =          

分组交织 分组长度为=MXN,即由M列W行的矩阵构成，故称之为 M,W分组交织器 ·按列写入，行读出： ■将突发信道变换成等效的随机独立差错信道。 特性 ■任何长度≤M的突发差错，经交织变换后，至少被N-1位隔开后 的一些独立差错； ■任何长度>M的突发性差错，经去交织后，可将长突发变成短突 发。短突发长度为1=1/M: ·完成交织与去交织变换在不计信道时延的条件下，两端间的时延 为2MN个符号，而交织与去交织各时延N个符号，即要求各存 储MN个符号； 在很特殊的情况下，周期为M个符号单个独立差错序列经去交织 后，会产生相应序列长度的突发错误。 Mobile Communication Theory

6 分组交织  分组长度为l=M×N,即由M列N行的矩阵构成，故称之为 (M,N)分组交织器  按列写入，行读出；  将突发信道变换成等效的随机独立差错信道。  特性  任何长度l≤M的突发差错，经交织变换后，至少被N-1位隔开后 的一些独立差错；  任何长度l>M的突发性差错，经去交织后，可将长突发变成短突 发。短突发长度为 ；  完成交织与去交织变换在不计信道时延的条件下，两端间的时延 为2MN个符号，而交织与去交织各时延MN个符号，即要求各存 储MN个符号；  在很特殊的情况下，周期为M个符号单个独立差错序列经去交织 后，会产生相应序列长度的突发错误。 Mobile Communication Theory 1 l lM =   /  

卷积交织 (B-1)M 2 (B-i)M 0 3 来自 2M 去解码 信道 纠错编码 B-2 2M 0 (i-1)M B-1 (B-1)M a 0 i=l,2,.B (M,B) 卷积交织器 特性 ·数据经过交织器和解交织器所产生总延迟：D=B(B-1)M: 交织器或解交织器所需的存储容量：S=B(B-1)M2: 两个相邻的输入数据经过交织器后最大的符号间隔为BM。 Mobile Communication Theory

7 卷积交织 Mobile Communication Theory  特性  数据经过交织器和解交织器所产生总延迟：D=B(B-1)M；  交织器或解交织器所需的存储容量：S=B(B-1)M/2；  两个相邻的输入数据经过交织器后最大的符号间隔为BM。 (M,B) 卷积交织器

卷积交织 例1：B=2,M=3 。2 (M,B)卷积交织器 米自 2M☐ 信道 (i-1)M i=1,2.B 输入序列： (B-1)M 0 一组 二组 三组 总延迟： 0,1 2,3 4,5 D=B(B-1)M=6 6,7 8,9 10,11 交织（解交织）器存储容量： 12,13 14,15 16,17 S=B(B-1)M/2=3 输出序列： 组 二组 三组 0,0 2,0 4,0 6和5的距离为4： 8,3 10,⑤ 6和7的距离为B×M=6 12,7 14,9 16,11 Mobile Communication Theory 8

8 卷积交织 Mobile Communication Theory 例1：B=2, M=3 (M,B) 卷积交织器 6和5的距离为4； 6和7的距离为 B×M=6 总延迟： D=B(B-1)M=6 交织(解交织)器存储容量： S=B(B-1)M/2=3

分组交织VS卷积交织 例1：B=2,M=3 (M,B)卷积交织器 交织和解交织的总延迟： D=B(B-1)M=6 交织（解交织）器存储容量： S=B(B-1)MW2=3 最大符号间隔：6 例2：(M,)分组交织器 M=2,N=3 M=3,N=2 交织和解交织的总延迟： X 4 D=2MN=12 X2 X3 交织（解交织）器存储容量： 序 X2 5 写入顺 XA X6】 S=MN-6 最大符号间隔：2 X3 读出顺序 读出顺序 Mobile Communication Theory

9 分组交织 VS 卷积交织 Mobile Communication Theory 例2：(M,N) 分组交织器 例1：B=2, M=3 (M,B) 卷积交织器 交织和解交织的总延迟： D=B(B-1)M=6 交织(解交织)器存储容量： S=B(B-1)M/2=3 最大符号间隔：6 交织和解交织的总延迟： D=2MN=12 交织(解交织)器存储容量： S=MN=6 最大符号间隔：2 123 456 xxx xxx       写入顺序 读出顺序 M=3，N=2 1 4 2 5 3 6 x x x x x x           写入顺序 读出顺序 M=2，N=3

内容 无线交织技术 信道均衡技术 Mobile Communication Theory 10

10 内容 无线交织技术 信道均衡技术 Mobile Communication Theory